Bộ điều khiển logic khả trình (PLC) trong Hệ thống điều khiển công nghiệp khóa tàu Tam Hiệp

Năm mã thông báo:

2022

Dấu ấn mã thông báo:

Bảo vệ sự an toàn nội tại của Âu tàu Tam Hiệp bằng đổi mới công nghệ

　　

　　      Tin tức từ trang web này (Wang Lu và Ping Lina) Dự án Tam Hiệp là một trung tâm quan trọng cho vận tải sông Dương Tử Là huyết mạch giao thông khổng lồ, sự êm ả của sông Dương Tử có liên quan trực tiếp đến sự phát triển kinh tế và ổn định xã hội của các khu vực dọc sông Ngay từ khi bắt đầu thiết kế Dự án Tam Hiệp, một minh chứng đầy đủ và khoa học đã được thực hiện về khía cạnh điều hướng Âu tàu năm cấp hai tuyến Tam Hiệp và thang nâng tàu Tam Hiệp là những thành phần quan trọng của Dự án Trung tâm Tam Hiệp Là âu tàu sông nội địa có số tầng liên tiếp lớn nhất, tổng cột áp và cột nước chuyển nước giữa các giai đoạn cao nhất và công nghệ phức tạp nhất thế giới, âu tàu 5 tầng đôi Tam Hiệp nằm trên huyết mạch chính của sông Dương Tử"Những điểm chính"

　　Âu tàu năm tầng hai tuyến Tam Hiệp là âu tàu nội địa bận rộn nhất và phức tạp nhất về mặt kỹ thuật trên thế giới vớiLấy năm 2023 làm ví dụ Năm đó, Âu tàu Tam Hiệp hoạt động 11066 lượt, sản lượng thông qua 169 triệu tấn, lập kỷ lục lịch sử

　　Chênh lệch đầu khóa tàu113 mét, buồng khóa, mực nước và van được liên kết chặt chẽ Một nhóm cần thực hiện hơn 500 hướng dẫn trong một chuyến đi qua âu cảng, liên quan đến các mã dữ liệu khổng lồ

　　Thành phần cốt lõi của hệ thống điều khiển âu tàu là bộ điều khiển logic khả trình (PLC)

▲Một phần của bộ điều khiển logic lập trình (PLC) của Hệ thống điều khiển khóa tàu Tam Hiệp (Ảnh do Bảo tàng Dự án Tam Hiệp)

　　PLC là gì? Nói một cách đơn giản là nó “đặt ra quy tắc” cho máy bằng cách viết sẵn chương trình”, hãy để nó tự động chạy Ví dụ, một ngôi nhà thông minh có thể thực hiện “nếu trời tối và có người đi ngang qua, hãy bật đèn” dựa trên PLC

　　“Sức sống của vận tải biển liên quan đến nền kinh tế quốc gia và sinh kế của người dân, và phải nằm trong tay chúng ta" Zhu Huawei, phó giám đốc bộ phận quản lý trung tâm của Trung tâm quản lý lưu vực sông Tam Hiệp cho biết

　　Tại sao chúng ta cần chuyển đổi độc lập và có thể kiểm soát được? Hãy bắt đầu với hai cánh cửa và một hồ nước

　　Khóa tàu Tam Hiệp"Cổng xương cá", một cửa cao 38,5 mét và rộng 20,2 mét Độ lệch của lá cửa bên trái và bên phải phải được kiểm soát trong phạm vi vài mm, nếu không tác động của nước sẽ dễ gây hỏng hóc thiết bị

　　Nhóm R&D sẽ20 năm kinh nghiệm về dữ liệu đã được định lượng thành thuật toán Mỗi đầu cổng đã tăng từ hơn 300 điểm đo lên hơn 700 Bằng cách tự động theo dõi chuyển động và sửa lỗi linh hoạt, hai cổng được “ra lệnh” đồng bộ hóa chính xác, giảm sai số trước đó gần 10 mm xuống còn 2-5 mm

　　"Trước đây, khi dữ liệu có bất thường, chúng tôi chỉ có thể nhờ người kiểm tra trực tuyến từng điểm một bằng máy tính xách tay Sau khi chuyển đổi, hệ thống điều khiển thực hiện chức năng tự chẩn đoán, rút ngắn thời gian định vị lỗi từ 4 giờ xuống còn 15 phút" Chu Huawei giới thiệu

　　Thuyền đi qua âu thuyền và mặt nước ổn định

　　Đằng sau là đầu làm việc tối đa của buồng khóa một tầng45,2 mét,Khi mực nước dâng lên và hạ xuống, mặt nước dao động mạnh, cửa không thể mở cho đến khi mực nước ngang bằng

　　Khi nào mực nước sẽ ngang bằng?

　　Sai số đo truyền thống là 10 cm/độ "Đo mực nước không chính xác, ảnh hưởng tới thời gian mở cửa Về vấn đề này, chúng tôi đã phân tích các đặc điểm dao động và tối ưu hóa thuật toán lọc để giảm sai số xuống trong phạm vi 5 cm "Chu Huawei nói

　　Hệ thống điều khiển phức tạp và phức tạp Thời kỳ đầu chuyển đổi gặp rất nhiều khó khăn

　　Hơn 500 quy trình điều khiển cần được kết nối chặt chẽ và tần suất hoạt động được tính bằng giây Tôi nên làm gì nếu nhà sản xuất không có giải pháp hoàn thiện để tuân theo?

　　“Đặc điểm của Tam Hiệp là cạnh tranh với độ khó đẳng cấp thế giới ”Zhu Huawei nói Lần này, nhóm R&D do Zhu Huawei dẫn đầu đã có một ý tưởng tiên tiến: xây dựng một "Khóa tàu Tam Hiệp" khác

　　Vào cuối năm 2022, sau một năm R&D và gỡ lỗi, nền tảng mô phỏng khóa tàu tự động và có thể điều khiển đầu tiên của đất nước - nền tảng thử nghiệm mô phỏng độc lập và có thể điều khiển được cho Hệ thống điều khiển công nghiệp khóa tàu Tam Hiệp đã ra đời Nền tảng này có quyền sở hữu trí tuệ hoàn toàn độc lập

　　Bật máy tính, nhấp chuột và khóa tàu mô phỏng kỹ thuật số sẽ xuất hiện Từ đặc tính làm đầy nước đến chiến lược liên kết buồng khóa năm cấp, mọi thứ đều có thể được thực hiện trực tuyến"Xem trước"

　　Năm 2023, sản lượng hàng hóa của Âu tàu Tam Hiệp lại đạt mức cao kỷ lục “Năm nay, khóa tàu mô phỏng kỹ thuật số bận rộn hơn khóa tàu thật! ”

　　Trên nền tảng mô phỏng, nhóm đã mô phỏngnhiềuĐiều kiện làm việc khắc nghiệt:Tăng gấp đôi cường độ hoạt động bình thường, lỗi cảm biếnKiểm tra và sửa đổi cùng lúc để tạo nên một hệ thống đáng tin cậy

　　Lấy bản sao lưu dự phòng nóng làm ví dụ Chức năng này là “nền tảng” đảm bảo an toàn cho âu tàu Nói một cách đơn giản, chẳng hạn như hệ thống điều khiển chínhTrong trường hợp ngừng hoạt động, hệ thống dự phòng có thể nhanh chóng thay thế hệ thống Nghe có vẻ đơn giản nhưng điều này liên quan đến việc chuyển đổi quyền quản lý và dữ liệu lớn Dữ liệu nào được truyền đi, quy trình nào không thay đổi và liên kết nào cần có sự xác nhận của con người?

　　Đội"Làm việc chăm chỉ" trên từng chi tiết, cuối cùng chúng tôi đã đạt được sự chuyển giao nhanh chóng và chuyển đổi không rắc rối giữa hai hệ thống

　　Cả năm, trọn vẹnViệc "xem trước" khiến việc lắp đặt và gỡ lỗi tại chỗ hệ thống điều khiển công nghiệp khóa tàu trở thành một "cuộc chiến đã được chuẩn bị sẵn"

　　Năm 2003, trước khi Âu tàu Tam Hiệp được đưa vào sử dụng lần đầu tiên, phải mất 9 tháng lắp đặt và chạy thử

　　Lần này thì có45 ngày

　　"Có hơn 20 thành viên cốt lõi của nhóm R&D phụ trách chuyển đổi hệ thống điều khiển công nghiệp, trải rộng trên nhiều lĩnh vực như máy tính, điều khiển tự động và thủy động lực học Nhóm của chúng tôi bao gồm cả những người "Old Tam Hiệp" đã tham gia xây dựng âu tàu hồi đó, cũng như các tiến sĩ mới tốt nghiệp "Chu Huawei nói

　　Theo anh, con đường anh đi là con đường tốt nhất

　　Với quyết tâm không đi theo thói quen cũ mà chỉ tìm kiếm giải pháp, nhóm R&D đã bắt đầu từ mã nguồn, nghiên cứu tuyến đầu và các nhà sản xuất riêng lẻ, đồng thời kết nối chuỗi cung ứng hệ thống điều khiển công nghiệp khóa tàu của Trung Quốc theo từng phân khúc, hiện thực hóa hệ thống điều khiển công nghiệp khóa tàu từ“Tôi hữu ích khi có người khác” đến “Tôi xuất sắc khi có người khác”

　　“Đây là một ngành rất chuyên ngành với nền tảng yếu kém về hệ sinh thái và kịch bản R&D Chỉ bằng cách tự lực và cùng nhau phát triển, chúng ta mới có thể mở rộng và kéo dài con đường dẫn đến đổi mới”Zhu Huawei đã nói,“Chỉ khi đạt được an ninh nội tại, chúng ta mới dám nói rằng chúng ta đã nắm chắc trong tay mình với tư cách là một cường quốc”

　　Trong Bảo tàng Công trình Tam Hiệp, phóng viên may mắn được nhìn thấyMột số thành phần của PLC

　　Nó là một khối lập phương màu đen có diện tích hàng chục cm vuông Nó đơn giản và bình thường, và sẽ bị lãng quên một khi bạn nhìn thấy nó Nhưng nó đã chứng kiến người dân Tam HiệpTính bằng phần nghìn và mười phần nghìnChính xác, làm việc với các đối tác trong ngành,Tìm kiếmHành trình đổi mới về an toàn và hiệu quả vận chuyển      

Biên tập viên: Li Lei, Ren Xian, Lucio